OBRAS DE CONTENÇÃO COM ESTACAS SECANTES. Thales Lima Affonso¹, Júlio César da Silva²

Transcrição

1 OBRAS DE CONTENÇÃO COM ESTACAS SECANTES Thales Lima Affonso¹, Júlio César da Silva² 1,2 Universidade do Grande Rio (UNIGRANRIO) / Escola de Ciência e Tecnologia - Prof. José de Souza Herdy/ Escola de ciência e tecnologia, engenharia civil, Rua Professor José de Souza Herdy, nº 1160, Bairro Jardim Vinte e Cinco de Agosto, Duque de Caxias RJ, ¹thales_saqua@hotmail.com, ²jcesarop@gmail.com Resumo O crescente número de obras com pavimentos de subsolo, dentre a qual necessita a contenção dos terrenos para escavação, está em desenvolvimento no Brasil, porém já é amplamente utilizado na Europa e nos Estados Unidos. As Estacas Secantes têm como objetivo substituir as obras de Paredes Diafragmas escavadas com lama bentonítica. Consiste em um processo mais limpo, executando as perfurações a seco e com apenas um equipamento, podendo aproveitar o máximo dos terrenos periféricos. O resultado final é uma parede que não permite a percolação de água do lençol freático, sendo compostas por estacas que se intersectam, umas nas outras, constituindo assim um tipo de contenção, muito efetivo para solos em presença de água. Palavras-chave: Estacas Secantes, Parede Diafragma, Meio Ambiente. Área do Conhecimento: Engenharias / Engenharia Civil Introdução No ano de 2015, a empresa SEEL Engenharia Ltda, executou a obra de contenção na Ampliação em uma escola, situada na Barra da Tijuca Rio de Janeiro, com a finalidade de utilizar o subsolo para estacionamento. Então nos projetos preliminares era optante da contenção em Parede Diafragma, que para este seriam necessários dois equipamentos de grande porte, o Clamshell (Escavação em Solo) e Guindaste. Além destes equipamentos haveria a necessidade de uma área de 600 m² do terreno para instalação da central de produção e armazenamento da Lama Bentonítica. Após a utilização deste, ainda teria o bota-fora do resíduo obtido na execução, com exigência em Legislação Ambiental. Por conta de todos esses fatores, se firmou a busca da nova técnica de execução de Parede em Estacas Secantes (CZM, 2016). Com o objetivo de apresentar as vantagens deste método construtivo em comparação com a contenção de parede diafragma, a fim de evidenciar a alta produtividade e qualidade técnica. O surgimento de novas técnicas na construção civil é de extrema importância, desenvolvendo a qualidade dos serviços e gerando competitividade e de mesmo modo possuindo uma aceitação grande em relevância a questão ambiental. A necessidade de execução de muros de contenção se dá, geralmente, em dois casos. O primeiro ocorre quando há a necessidade escavar uma certa quantidade de solo. Neste caso, a retirada de solo de alguns locais pode gerar instabilidade nos terrenos vizinhos como, por exemplo, em escavações para a construção de andares de subsolo e em execuções de cortes em terrenos para a construção de uma estrada. O segundo caso acontece quando a carga em cima de um terreno íngreme aumenta. Neste caso, o aumento de carga pode gerar a instabilidade e possível ruptura do solo como, por exemplo, na construção de casas e na execução de aterros, ambos em encostas. 6 Muros de contenção são utilizados quando se deseja manter uma diferença de nível na superfície do terreno e o espaço disponível não é suficiente para vencer o desnível através de taludes (LAN,2016). Em comparação ao método descartado, o novo projeto pôde oferecer: velocidade de execução (Aproximadamente 20 minutos para execução de uma estaca); utilização de apenas um equipamento (Perfuratriz Hidráulica); não utilização de Lama Bentonítica; escavação e Concretagem a seco; ausência de desbarrancamento durante a escavação das estacas e Monitoramento por Soft. 1

2 Metodologia Com procedimento executivo em quatro fases, locação e execução da mureta chamada guia, perfuração, concretagem e instalação da armadura. O projeto de contenções em estacas secantes deve apresentar uma descrição detalhada da mureta guia em concreto, a ser feita anteriormente ao início da execução dos serviços. A locação das estacas secantes é um dos procedimentos executivos mais importantes em todas as fases de execução. Diferentemente das estacas hélice, em que pequenas excentricidades são permitidas inclusive pela norma brasileira, as estacas secantes devem obedecer rigorosamente à locação descrita em projeto. Deste modo, é necessária a execução de uma mureta guia em concreto, capaz de garantir a locação exata das estacas (Figura 1). Figura 1- Execução de Mureta Guia. Fonte: SEEL, 2016a A fase de perfuração das estacas secantes se divide em duas etapas (Figura 2): Primeira fase, execução das estacas primárias com sequência executiva alternada. Segunda Fase, execução das estacas secundárias, as estacas secundárias sempre devem ser executadas recortando duas estacas primárias adjacentes. Deste modo, garante-se a interação total das peças e a eliminação de falhas. Este recorte deve preferencialmente ser feito em até dois dias, uma vez que após este prazo tornase mais difícil a sua execução em razão do aumento de resistência do concreto, causando maior desgaste à ferramenta de perfuração. A fase de concretagem é realizada por monitoramento do soft (Figura 3), onde o bombeamento é feito simultâneo a subida do tubo de revestimento e a hélice, o concreto ou argamassa passam pelo sistema de sensores fornecendo ao operador as informações de preenchimento da estaca. O concreto é enviado da bomba via mangueira (Figura 4) e é despejada pela hélice, saindo em sua ponteira. Para a execução das estacas primárias é ideal utilizar o retardador, para que ao executar as estacas secundárias, possa cortar o trecho a se tornar secante com uma menor resistência, reduzindo o desgaste das ferramentas e tornando a perfuração mais ágil. 2

3 Figura 2- Sequência Executiva. Fonte: MARTINS, Figura 3- Perfuratriz EK 180 ES Comandos e Soft. Fonte: SEEL, 2016a. 3

4 Figura 4- Processo executivo. Fonte: SEEL, 2016b. A instalação da armadura ou perfil pode ser instalada ou não nas estacas primárias, isso dependerá do projeto, para este projeto determinou-se que seriam instalados perfil W200 para as estacas secundárias e armadura para as estacas primárias. A instalação é realizada logo a seguir na conclusão da concretagem (Figura 5). Figura 5- Instalação de Armadura. Fonte: SEEL, 2016b. 4

5 Resultados Dentre os resultados obtidos (Figura 6), podemos destacar a não utilização da lama bentonítica que é um vasto problema ambiental, com a nova técnica é executada a seco de tal modo que economiza água e não provoca danos ao meio ambiente, permite que execute obras periféricas com afastamento de 5 cm da divisa. O Sistema de controle e monitoramento computadorizado e sensores, aferindo e registrando os dados gerados relativos a profundidade, velocidade, inclinação, volume de concreto, pressão de envio do concreto, e preenchimento do concreto. Execução da obra com apenas um equipamento para execução das estacas, e permitindo a execução de obras em pequenas áreas. Com o emprego desta técnica, pode-se eliminar procedimentos inerentes à execução de paredes diafragma, como a instalação de silos para armazenamento de lama, trabalhos noturnos para remoção de tubos junta e chapas espelho e construção de muretas guia em concreto armado (as guias das estacas secantes são extremamente simples e pouco profundas). Tudo isso também traz melhorias na qualidade do ambiente de trabalho. As desvantagens para este método executivo são: Limite de Profundidade de 17 metros; Não há possibilidade de execução em rocha; Armadura introduzida após a concretagem; Poucas empresas atuantes no Brasil e poucas obras executando esta tecnologia e baixa disponibilidade de mão de obra especializada. Figura 6- Paredes em Estacas Secantes. Discussão Fonte: SEEL, 2016b. Nas primeiras obras executadas no Brasil, foram utilizados silos de argamassa pré-misturada na própria obra. Porém a dificuldade do controle tecnológico do material e o custo de implantação elevado fizeram com que se optasse pelo fornecimento do material usinado convencionalmente. Conclusão Nota-se que a utilização de estacas secantes para obras de contenção é de grande eficiência e eficácia. Além disso, com o crescimento de obras com pavimentos de subsolo, esta técnica está chegando mais fortemente no Brasil, apesar de já ser amplamente utilizada na Europa e nos Estados 5

6 Unidos. Com o desenvolvimento do trabalho, pode-se notar que as Estacas Secantes substituem as obras de Paredes Diafragmas escavadas com lama bentonítica. Como este processo de utilização de estacas secantes é um processo mais limpo, pois executa as perfurações a seco e com apenas um equipamento, pode-se aproveitar o máximo dos terrenos adjacentes. Como resultado final das obras de contenção com estacas secantes é uma parede, que não permite a percolação de água do lençol freático, com estacas se interseptando, sendo muito eficiente para solos com presença de água. Agradecimentos Em virtude da utilização de meios executivos, venho demonstrar o meu agradecimento à Empresa SEEL Engenharia, por ter disponibilizado os dados para execução deste artigo. Referências CZM. CZM FOUNDATION EQUIPMENT. Estaca Secante EK18OES. Relatório Técnico. Acesso em: 10 de setembro de LAN ESPECIALISTA EM FUNDAÇÕES PESADAS E GEOTECNIA. Disponível em: Acesso em 08 de setembro de MARTINS, J. L. ENGENHARIA, ARQUITETURA & COMPANHIA Disponível em: Acesso em 09 de setembro de SEEL. Obra de Contenção - Ampliação de Escola - Barra da Tijuca - RJ SEEL Engenharia. Relatório Técnico. Sistema interno da Empresa. Acesso 08 de setembro de 2016a. SEEL. Obra de Contenção Passagem subterrânea para Terminal do BRT Recreio - RJ SEEL Engenharia. Relatório Técnico. Sistema interno da Empresa. Acesso 08 de Setembro de 2016b. 6